Jakie są różne rodzaje cienkich materiałów filmowych?

Istnieje szeroki wybór cienkich materiałów. Wybrane metale są popularnym wyborem, ponieważ są plastyczne i można je łatwo wytwarzać w cienkie blachy. Dzięki nauce o nanotechnologii manipulowanie atomem i cząsteczkami niestabilne elementy ciekłe i gazowe mogą być również wykorzystywane jako wydajne materiały.

Lustra wykorzystują cienką warstwę, aw tego rodzaju zastosowaniach stosuje się metale takie jak aluminium, srebro i miedź. Cyna jest mieszana, gdy srebro jest używane do tego, aby wiązało się z powierzchnią szkła. Bardziej nowoczesne i ekonomiczne procesy wykorzystują ciekłe metale jako materiały cienkowarstwowe. Na przykład azotan srebra rozcieńcza się innymi chemikaliami, wylewa na powierzchnię i pozostawia do wyschnięcia, tworząc lustro.

Bardziej nowoczesne urządzenia wykorzystują również cienkie filmy, takie jak panele słoneczne, teleskopy o dużej mocy, a nawet układy pamięci. Technologie te wymagają nakładania cienkich warstw tak dokładnie i bezproblemowo, że opracowywane są bardziej zaawansowane związki w celu uzyskania równomiernej powłoki. Miedź indowo-galowy (di) selenek (CIGS) jest jednym z najpopularniejszych materiałów cienkowarstwowych, szczególnie do paneli słonecznych, ponieważ mogą pochłaniać energię słoneczną. Krystaliczny silikon jest również standardowym składnikiem paneli słonecznych.

Zbadano rozwiązanie na bazie cieczy jako możliwy materiał do cienkich warstw. Nanowłókna i inne ciecze tworzą mieszaninę, która po wstrząśnięciu może pokryć powierzchnię w zaledwie kilka sekund. Dzięki temu rozwiązaniu można wytwarzać materiały cienkowarstwowe, które są tańsze, bardziej przyjazne dla środowiska i łatwiejsze do zastosowania.

Wybór różnych materiałów cienkowarstwowych może zależeć od techniki nakładania cienkiej warstwy, niezależnie od tego, czy jest to chemiczna, czy fizyczna depozycja. Podczas osadzania chemicznego ciecze lub opary ulegają zmianie chemicznej, gdy wchodzą w interakcje z powierzchnią, co powoduje równomierną powłokę cienkiej warstwy. Jednym z powszechnych tego przykładów jest galwanizacja, proces wykorzystujący pole elektryczne do pokrycia obiektu jonami metali. Z drugiej strony fizyczne osadzanie zmienia tylko stan materiału, zwykle zmieniając go w bryłę. Przykładem tego jest osadzanie przez rozpylanie, w którym stała powierzchnia wyrzuca kilka atomów do plazmy, tworząc cienki film.

Oprócz materiałów cienkowarstwowych ważnym elementem jest również powierzchnia lub materiały docelowe. Szkło jest standardowym materiałem docelowym, ponieważ dobrze wiąże się z wieloma elementami. Inne materiały, takie jak ceramika, folia metalowa i plastik, wychodzą jako możliwe powierzchnie cienkich folii, ponieważ są tańsze niż szkło.